LNG加氣站氣化率較高的問題探討

馮星星，李建芳，安志強

LNG加氣站氣化率較高的問題探討

馮星星1，李建芳2，安志強1

（1. 山西壓縮天然氣集團運城有限公司，山西 運城 044000； 2. 山西壓縮天然氣集團運城有限公司鹽湖區液化分公司，山西 運城 044000）

LNG加氣站在運行過程中易受各種因素影響，使得氣化率升高，影響加氣站的正常運營和經濟效益。本文分析了LNG加氣站在運行過程中氣化率較高的原因，并提出了有效措施，確保了加氣站的正常運營，提高了經濟效益。

LNG加氣站；氣化率；原因；經濟效益

對于已建成運行的LNG加氣站，安全是底線，在保障安全的前提條件下，確保不間斷順暢運行是提高經濟效益最主要的保障。但是，由于LNG特殊的低溫性質（-162 ℃），所以易受各種因素影響而使LNG加氣站氣化率增大，造成放空量增大，汽車LNG氣瓶加不滿，影響站場的正常運行，造成客戶的流失，這意味著LNG加氣站經濟效益的降低。排除了客觀不可控因素，集中精力消除掉其中的可控因素，將不利因素影響降到最低，有助于場站的順暢運行和提高場站的經濟效益。李懷雷等[1]從多個方面分析了造成氣損的原因，并提出合理選用計量器具等措施減少液化天然氣場站的氣損。王武昌等[2]從儲罐方面進行了專項論述，提出了有價值的結論。何東紅等[3]從改進設備及工藝流程等方面提出了減少LNG加氣站氣化率的方法，為本文解決LNG加氣站實際運行過程中氣化率高的問題提供了思路。

1 問題描述

某LNG加氣站在實際運行過程中存在LNG液體溫升較快、LNG放空氣量較大，造成LNG氣體損耗及經濟損失。經過觀察發現，尤其是LNG液相管道升溫快，對站場的正常運行造成一定影響，同時導致貨車LNG氣瓶加液加不滿，造成貨運里程限制等問題，很多潛在客戶流失。

2 原因剖析

經查閱相關文獻資料得知，造成LNG加氣站氣化率高的原因主要有工藝設計方面、設備方面及其他方面[4]。工藝設計方面主要是LNG加氣站有很多彎頭和法蘭等管件，導致LNG在流經這些管件部位時，所受局部阻力增大，LNG液體與管件內壁摩擦生熱，LNG液體吸熱后增加了氣化率。另外，LNG加氣站建設時期，由于征地面積大，為了充分利用征地，導致LNG加氣站工藝管線敷設較長，因此工藝管道交換吸熱面積就越大，也是氣化率高的一個方面；設備方面主要是由于受保溫材料及保溫技術所限，使得設備的保溫材料無法達到絕對絕熱，保溫技術也不可能做到絕對真空，因此設備與外界存在熱量交換（主要是吸收外界熱量），LNG液體吸熱后造成氣化率升高；其他方面主要是LNG加氣站受市場行情、手續辦理、設備維護保養等方面影響，造成加氣站間斷運行，且長時間停運后設備、管道等把從外界吸收的熱量傳遞給LNG液體，造成氣化率升高；同時，一些不良商家為了賺取更大利潤，獲得最大經濟效益，往往會向LNG液體中摻加過量液氮，一定程度上也會增加氣化率[5]。

結合本案例，在排除了其他方面的影響后，又對LNG儲存設備、管道的真空度進行了測定，均符合要求，排除了設備方面的影響。集中公司技術力量查閱施工圖紙，比對運行數據，并與設備廠家溝通，最終發現是由于歷史遺留問題造成LNG加氣站氣化率升高，主要問題是在潛液泵出口處存在3.6 m長的變徑管道（變徑管道已做保溫，導致現場不能直觀地發現是否變徑）。

3 理論分析

LNG液體從儲罐流經潛液泵，從潛液泵出口流出后，先經過DN40管道，然后經過DN25管道，最后又經過DN40管道后，供給LNG加液機。

實際流體總流的伯努利方程為：

4 效果對比

表1 改造前加氣數據

由理論分析可知，需要將變徑管道更換為同徑管道，而且經現場查看發現，變徑管道兩端為法蘭連接，更換較為簡單，工程量較小，且可在不影響正常營業的情況進行。

表2 改造后加氣數據

對比表1和表2可知，改造后儲罐的升溫比改造前儲罐的升溫降低了3 ℃左右，實際加液過程中，氣化率有明顯的減少。同時，更換管道后，經過運行發現，改造后到加液機LNG液體的壓力達到1.5 MPa，比改造前提高0.2~0.3 MPa，汽車加液時長減少，加不滿現象得到有效解決，站場日加液量有一定幅度的增長，最終成功解決了問題。

5 結束語

以問題為導向，追根溯源，經過仔細查找LNG加氣站氣化率較高的原因，尋找最主要的影響因素，以理論為指導解決實際問題，最后成功解決了LNG加氣站氣化率較高問題。此次LNG加氣站氣化率較高問題的成功解決，不僅確保了場站順暢運行，留住了信任客戶，維護了國企信譽，贏得了經濟效益；同時，目前公司正處于LNG站場建設大發展時期，以此為鑒，從源頭上消除不利因素，避免在其他場站中出現類似現象，為公司新增站場建設提供最優的技術支持。

［1］李懷雷，尚飛飛，李明，等.液化天然氣場站氣損控制分析[J].天然氣技術與經濟，2018，12（4）：61-63+84.

［2］王武昌，李玉星，孫法峰，等.大型LNG儲罐內壓力及蒸發率的影響因素分析[J].集輸工程，2010，30（7）：87-92.

［3］何東紅，盛璘，劉俊德，等.減少LNG加氣站BOG放散量的措施[J].煤氣與熱力，2014，34(11)：58-61.

［4］劉強.LNG加氣站氣損和解決措施[J].化工管理，2015（30）：103+ 105.

［5］馮星星，李建芳，馬旭東，等.淺談降低LNG加氣站氣損的方法[J].能源與節能，2016（4）：80-81.

［6］袁恩熙.工程流體力學[M].北京：石油工業出版社，2008.

Discussion on the High Gasification Rate Problem of a LNG Gas Station

1,2,1

（1. Shanxi Compressed Natural Gas Group Yuncheng Co., Ltd., Shanxi Yuncheng 044000, China;2. Shanxi Compressed Natural Gas Group Yuncheng Co., Ltd.，Yanhu Liquefaction Branch, Shanxi Yuncheng 044000, China）

During the operation of LNG gas station, there are various factors to make the gasification rate increase, which affects normal operation and economic benefits of the gas station. In this paper, the reasons for the high gasification rate of a LNG gas station in the operation process were analyzed, and effective measures were put forward, in order to ensure smooth operation of the LNG gas station, and improve economic benefits.

LNG gas station; gasification rate; reason; economic benefits

2019-12-25

馮星星（1986-），男，工程師，碩士，陜西延安市人，2014年畢業于西安石油大學油氣儲運工程，研究方向：燃氣輸配及加氣站運營管理。

TE85

A

1004-0935（2020）04-0423-03